[發(fā)明專利]一種甲烷混空調控系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810185256.2
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108363422A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 王華英;張步勤;董昭;王愛英;張寰臻;李佳俊;安奕瑋;李艷玲;江夏男
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種甲烷混空調控方法及其調控系統(tǒng)。該調控方法是：計算機利用甲烷濃度傳感器探測的甲烷濃度與設定的預期濃度進行比較，并操控執(zhí)行部件實時調節(jié)混入空氣量，實現(xiàn)特定濃度甲烷的穩(wěn)定輸出。該調控系統(tǒng)是：甲烷濃度傳感器采集甲烷濃度信號后，經由數據采集卡傳輸給計算機上的特定程序進行分析、計算得出需要的混入空氣量，該量再由同一特定程序編碼并通過數據采集卡輸出端口傳送給執(zhí)行器，執(zhí)行器實時控制由氣泵加壓的高壓氣室混入甲烷管道的空氣的流速（流量），混合氣體再經由混氣結構充分混合得到特定程序預先設定的特定濃度的甲烷。本申請是：將數據采集卡通過傳感器采集的數據傳輸給計算機端的特定程序，該程序通過計算得出調控參數并控制執(zhí)行器進行實時調控，實現(xiàn)輸出特定程序預先設定的特定濃度的甲烷。

技術領域

本申請涉及一種甲烷混空調控，屬于自動化控制領域。

背景技術

甲烷，天然氣的主要成分，俗稱瓦斯，是最簡單的有機物，在標準壓力的室溫環(huán)境中，甲烷無色、無味，爆炸上限15.4%，爆炸下限5.0%，故甲烷的安全有效的利用需求十分迫切。

通常的輕烴發(fā)電特別是甲烷發(fā)電領域存在著能源利用不充分的情況，由于輸氣管道中的甲烷濃度不均勻，導致濃度過高時存在能源浪費，濃度過低時發(fā)電裝置不能正常運行，導致低濃度的甲烷直接排放，雖然企業(yè)在低濃度甲烷利用方面越來越新穎，但對于過高濃度甲烷，只能采用手動控制，降低甲烷濃度以達到穩(wěn)定值，本發(fā)明提供了一種可有效降低高濃度甲烷浪費的方法，可實現(xiàn)實時自動調控混入空氣的濃度，以減少能源浪費實現(xiàn)。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┮环N自動化甲烷混空調控系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)穩(wěn)定的甲烷濃度輸出提高能源利用率。

本申請采用如下技術方案：提供一種甲烷混空調制裝置，包括：來氣管道（1）、流量傳感器1（2）、安裝在來氣管道（1）上的甲烷濃度傳感器1（3）、帶有高壓氣泵的高壓氣室（4）、與（4）連接的流量控制閥（5）、安裝在流量控制閥前方的流量傳感器2（6）、混氣結構（7）、甲烷濃度傳感器2（8）、出氣管道（9）、數據采集及控制裝置（10）、裝有自主開發(fā)的調控軟件的計算機（11）。

所述的甲烷來氣管道（2）內置流量傳感器1（2），可實時測量管道中的甲烷流量；所述的甲烷濃度傳感器1（3）可實時測量管道中的甲烷濃度，且甲烷流量和濃度信息可通過數據采集裝置提供給計算機。

所述的帶有高壓氣泵的高壓氣室（4），一端連接流量控制閥（5）；所述的流量控制閥（5）連接流量傳感器2（6），以監(jiān)控輸出的空氣流量。

所述的數據采集裝置（10），可接收流量傳感器測量的數據，并輸出信號來控制上述的流量控制閥（5）；所述的控制軟件可實時顯示各部分的數據，通過計算后控制軟件將所需的混氣流量通過數據采集裝置反饋給流量控制閥（5），最終實現(xiàn)輸出穩(wěn)定的甲烷濃度；所述的甲烷濃度探頭（8）可用來檢測輸出甲烷濃度，以判斷甲烷混空系統(tǒng)是否正常工作。

附圖說明

圖1：甲烷混空調控系統(tǒng)結構圖：來氣管道(1)、流量傳感器1（2）、甲烷濃度傳感器1（3）、帶有高壓氣泵的高壓氣室（4）、流量控制閥（5）、流量傳感器2（6）、混氣結構（7）、甲烷濃度傳感器2（8）、出氣管道（9）、數據采集及控制裝置（10）、裝有自主開發(fā)的調控軟件的計算機（12）；

圖2：軟件控制及數據輸出示意圖。

具體實施方式

所述的來氣管道(1)、流量傳感器1（2）、甲烷濃度傳感器1（3），構成未混氣前的甲烷測試系統(tǒng)，本申請所述的帶有高壓氣泵的高壓氣室（4）可根據實際甲烷流量調節(jié)類型和大小，且所述的流量控制閥（5）可根據輸入信號實時調節(jié)空氣的流量，調節(jié)范圍受實際的甲烷流量和氣泵的類型和大小影響，上述的流量傳感器2（6）可實時檢測經過流量控制閥（5）后的氣體流量，用以檢測前述兩個部件是否正常工作。