[發明專利]制氫反應在線監控系統及其神經網絡模糊PID自熱控制方法

在審

• 申請號: 202310377927.6
• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116360249A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 錢淼;黎炎;董臻豪;向忠
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術丹

1.制氫反應在線監控系統及其神經網絡模糊PID自熱控制方法，包括在線監控系統，其特征在于：其特征在于：所述的監控系統由設備層、網絡層和應用層組成，整個在線監測系統基于labview語言開發，設備層由制氫反應系統、中央控制器、數據采集模塊和執行模塊組成；中央控制器由數據采集卡和現場控制終端組成。

2.根據權利要求1所述的制氫反應在線監控系統及其神經網絡模糊PID自熱控制方法，設備層的詳細連接情況如下：空氣壓縮機(1)與截止閥(2)相連、然后與質量流量控制器(3)相連，再與混合器(4)相連，最后與重整制氫反應器(15)的催化燃燒室相連；甲醇溶液貯瓶(10)與截止閥(9)相連，然后與蠕動泵(8)相連，再與蒸發器(7)相連；最后與混合器(4)相連；甲醇水溶液貯瓶(11)與截止閥(12)相連，然后與蠕動泵(13)相連，再與蒸發器(14)相連，最后與重整制氫反應器(15)的甲醇水蒸氣重整室相連；壓力變送器(5)插在混合器(4)和重整制氫反應器(15)的管道之間，用于測量管道間的壓力；壓力變送器(6)插在蒸發器(14)與重整制氫反應器(15)的管道之間，用于測量管道間的壓力；重整制氫反應器(15)的甲醇水蒸氣重整室的另一端與熱交換器(17)相連，然后與冷凝器(18)相連；再與氣液分離裝置(19)相連，再與干燥管(20)相連，再與渦流流量計(21)相連，最后由渦流流量計(21)分出兩個通道，一個與儲氣瓶(22)相連，另一個與先與截止閥(30)相連，再與樣品檢測袋(23)相連；重整制氫反應器(15)的催化燃燒室的另一端先與熱交換器(24)相連，然后與冷凝器(25)相連，最后與氣液分離裝置(26)相連；壓力變送器(16)插在熱交換器(17)和重整制氫反應器(15)的管道之間，用于測量管道間的壓力；壓力變送器(30)插在熱交換器(24)和重整制氫反應器(15)的管道之間，用于測量管道間的壓力；重整制氫反應器(15)中插有J型熱電偶(29)，J型熱電壓偶(29)與溫度變送器(33)相連，溫度變送器(33)與數據采集卡(27)相連，數據采集卡(27)與現場控制終端(28)相連；重整制氫反應器(15)中插有加熱棒(32)，加熱棒(32)與固態繼電器(31)相連，固態繼電器(31)與數據采集卡(27)相連。

3.根據權利要求1所述的制氫反應在線監控系統及其神經網絡模糊PID自熱控制方法，采集制氫反應系統的參數包括空氣壓縮機(1)、甲醇溶液貯瓶(2)、甲醇水溶液貯瓶(11)通道的瞬時流量，通過渦流流量計(21)的瞬時流量，進入重整制氫反應器(15)和流出重整制氫反應器(15)的四個通道的瞬時壓力，蒸發器(7)、蒸發器(14)、混合器(4)、重整制氫反應器(15)、熱交換器(17)、熱交換器(24)、泠凝器(18)、泠凝器(25)的瞬時溫度，儲氣瓶(22)當前儲氣量，J型熱電偶(29)所測溫度。

4.根據權利要求1所述的制氫反應在線監控系統及其神經網絡模糊PID自熱控制方法，輸出的控制指令包括控制固態繼電器(31)開關的電信號，質量流量控制器(3)開口大小的電信號，所有截止閥開關的電信號，報警信號。

5.根據權利要求1所述的制氫反應在線監控系統及其神經網絡模糊PID自熱控制方法，現場控制終端(28)顯示的狀態量包括權利要求3中所測各個參數，當前神經網絡模糊PID算法輸出的Ki、Ti、Td值和PID的整體輸出值。