[發(fā)明專利]一種對天然氣摻氫比例精確控制的方法與設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011628794.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112728410A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 萬忠民;張敬;吳裕;盧雁;李圣;謝光彩
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: F17D1/04
• 分類號: F17D1/04;F17D1/07;F17D3/12;F17D3/18;F17D3/01;F17D5/00;F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種對天然氣摻氫比例精確控制的設備，其特征在于，包括：管路部分和控制部分；所述管路部分包括：天然氣管路、氫氣管路；所述天然氣管路上裝有天然氣電磁控制閥、天然氣壓力傳感器、天然氣體積流量計；所述氫氣管路裝有氫氣過濾器、氫氣電磁控制閥、氫氣壓縮機、氫氣流量調節(jié)閥、氫氣壓力傳感器、止回閥、氫氣體積流量計；所述控制部分包括PLC控制系統(tǒng)、顯控裝置；所述PLC控制系統(tǒng)收集并處理天然氣壓力傳感器、氫氣壓力傳感器、天然氣體積流量計、氫氣體積流量計所采集的數(shù)據(jù)，輸出相應信號對所述天然氣電磁控制閥、氫氣電磁控制閥、氫氣壓縮機、氫氣流量調節(jié)閥進行控制；所述顯控裝置用于顯示輸入到PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、對目標摻氫比進行數(shù)據(jù)輸入、對系統(tǒng)進行急停控制。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種對天然氣摻氫比例精確控制的設備，其特征在于，還包括泄漏檢測部分，在氫氣管路的始末兩端設置了兩個氫氣流量計，對進入氫氣管路的氫氣量和離開氫氣管路的氫氣量分別進行測量，將所采集的數(shù)據(jù)進行校對，從而達到檢測氫氣是否泄漏的目的；當檢測到氫氣泄露，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號使天然氣電磁控制閥、氫氣電磁控制閥關閉，以截斷天然氣和氫氣的供應源頭。

3.一種權利要求1所述的一種對天然氣摻氫比例精確控制設備的使用方法，其特征在于，

步驟(1)，通過操控顯控裝置，向PLC控制系統(tǒng)輸入目標摻氫比a，開始向天然氣管道中摻入氫氣；

步驟(2)，將天然氣壓力傳感器所采集的管道內的天然氣壓力值P1與氫氣壓力傳感器所采集的管道內的氫氣壓力值P2分別輸入PLC控制系統(tǒng)進行比較，如果P1P2，則PLC控制系統(tǒng)輸出信號控制氫氣壓縮機對氫氣進行增壓；如果P1P2，則PLC控制系統(tǒng)輸出信號控制壓縮機對氫氣進行減壓；

步驟(3)，將天然氣體積流量計所采集的管道內的天然氣流量值M1與氫氣體積流量計所采集的管道內的氫氣流量值M2分別輸入PLC控制系統(tǒng)并結合步驟(1)中所輸入的目標摻氫比a進行計算，如果M2a*(M1+M2)，則PLC控制系統(tǒng)輸出信號控制氫氣流量調節(jié)閥來減小氫氣流量；如果M2a*(M1+M2)，則PLC控制系統(tǒng)輸出信號控制氫氣流量調節(jié)閥來增大氫氣流量；

步驟(4)，氫氣流量計用于對進入氫氣管路的氫氣量進行測量，氫氣流量計用于對離開氫氣管路并進入天然氣管路的氫氣量進行測量，將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)并進行校對，從而達到檢測氫氣是否泄漏的目的；當檢測到氫氣泄露，由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號控制天然氣電磁控制閥、氫氣電磁控制閥關閉，以截斷天然氣和氫氣的供應源頭。