[發明專利]一種高溫高壓系統的升壓控制方法

有效

• 申請號: 202011475217.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112666997B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 李會雄;常福城;李熙;胡永鵬;劉龍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了一種高溫高壓系統的升壓控制方法，基于氣體物性參數特點，考慮升壓過程中增壓泵的工作特性、穩壓過程和儲液罐加熱過程中的傳熱現象對溫度和壓力參數的影響，給出了適用于高溫高壓系統的升壓控制方法，可準確計算增壓泵的關閉時間，控制結果精準可靠。本發明的方法可以使高溫高壓系統內的壓力一次性升高至指定壓力值，大大改善了設備的運行環境，提高了設備的使用壽命，同時，不存在因為增壓泵等設備的啟停操作而導致的壓力波動問題。所用的參數為壓力、溫度和時間，均為常規參數，測量裝置和實施步驟簡單通用，可大大節約測量裝置成本和測量時間。

技術領域

本發明屬于流體壓力控制領域，具體涉及一種高溫高壓系統的升壓控制方法。

背景技術

針對高溫高壓系統的升壓控制，現有的壓力控制方法多為帶有負反饋的計算機控制系統與增壓泵、截止閥等調壓設備的聯合控制，根據設定壓力值與實際壓力值的比對結果來對高溫高壓系統的壓力進行自動調節。該壓力控制方法中，需要對增壓泵、截止閥等調壓設備進行反復的啟停操作，設備工作條件較差，尤其是在高溫高壓工況下，頻繁的設備啟停操作對設備性能和使用壽命等提出了巨大的挑戰。其次，調壓設備的頻繁啟停，會使得高溫高壓系統內壓力存在一定的波動，而不是穩定在某一壓力值上。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種高溫高壓系統的升壓控制方法，能夠更加精確的對高溫高壓系統的升壓過程進行控制。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種高溫高壓系統的升壓控制方法，包括：

在高溫高壓系統升壓開始之前，獲取高溫高壓系統中的穩壓罐體積V_w、儲液罐直徑D_c、儲液罐高度H_c和儲液罐內液位高度H_L，并獲取儲液罐內液態工質欲達到的目標溫度T_L以及高溫高壓系統欲達到的目標壓力p_∞；

在高溫高壓系統升壓開始時，獲取高溫高壓系統的升壓初始時刻t₀，并獲取在升壓初始時刻t₀高溫高壓系統所處的環境溫度值T₀和高溫高壓系統的壓力值p₀；

根據T₀、T_L和p_∞求取儲液罐內液面以上區域由于液態工質被加熱導致的該區域壓力升高值Δp_c,up；

根據Δp_c,up、V_w、D_c、H_c和H_L求取高溫高壓系統的壓力升高值Δp_up；

在高溫高壓系統升壓過程中，獲取升壓過程中的第一時刻t_c1以及在第一時刻t_c1對應的第一壓力值p_c1，獲取升壓過程中的第二時刻t_c2以及在第二時刻t_c2對應的第二壓力值p_c2；

根據t₀、p₀、t_c1、p_c1、t_c2和p_c2求取第一系數k、第二系數c和增壓泵的輸出壓力p_zy；

獲取當高溫高壓系統的壓力升高至目標壓力p_∞時穩壓罐的溫度T_∞；

根據p_∞和T_∞確定高溫高壓系統內的氣體密度ρ_g；