(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010737069.8
(22)申请日 2020.07.28
(71)申请人 杭州福斯达深冷装备股份有限公司
地址 311100 浙江省杭州市余杭区杭州余
杭经济技术开发区兴起路398号
(72)发明人 邹会忠 任复明 余发军 唐炜鸿
田曙光 董华艳 杨雪 陈龙
(74)专利代理机构 杭州伟知新盛专利代理事务
所(特殊普通合伙) 33275
代理人 李成龙
(51)Int.Cl.
F25J 3/04(2006.01)
开封景点排行榜(54)发明名称
(57)摘要
本发明实施例公开一种空分启动方法，
在检查启动前空分系统相关设备状态满足自动启动
条件时，触发一键启动按钮动作来按照预设策略
确定的控制时序启动空分系统相关设备。本发明
实施例通过一键启动空分来完成从开机到输出
产品的一系列复杂动作，在效率及精度方面效果
较好。权利要求书1页 说明书7页 附图16页CN 111829290 A 2020.10.27
C N 111829290
A
1.一种空分启动方法，其特征在于，包括以下步骤：
检查启动前空分系统相关设备状态；
判断启动前空分系统相关设备状态是否满足自动启动条件；
若是，触发一键启动按钮动作；
以及，按照预设策略确定的控制时序启动空分系统相关设备。
2.如权利要求1所述的空分启动方法，其特征在于，在检查并判断启动前空分系统冷却水、电、仪表气
状态满足自动启动条件时，按下纯化启动按钮，以顺序启动纯化系统、冷箱系统及膨胀机来输出产品。
3.如权利要求2所述的空分启动方法，其特征在于，纯化系统在吸附器之一准备就绪、进冷箱阀门关闭且空压机准备就绪时，依次执行空压机启动、空压机压力设定、空压机加载及纯化系统阀门打开的动作。
双重认证4.如权利要求3所述的空分启动方法，其特征在于，纯化系统阀门的动作关系为：纯化系统阀门开度-时间曲线包括四段递增线段，其中第一段斜率>第三段斜率>第四段斜率>第二段斜率。
5.如权利要求2所述的空分启动方法，其特征在于，冷箱系统在主冷液位、空气进下塔温度、空气进冷箱CO2纯度及空气进冷箱露点满足设定条件时，执行进冷箱阀门逐步打开的动作。
6.如权利要求5所述的空分启动方法，其特征在于，进冷箱系统阀门动作关系为：进冷箱系统阀门开度-时间曲线包括三段递增线段，其中第三段斜率>第一段斜率>第二段斜率。
7.如权利要求2所述的空分启动方法，其特征在于，膨胀机在下塔压力正常、膨胀机无报警及膨胀机回流阀全开时，依次执行膨胀机进口阀打开及膨胀机导叶逐步打开的动作。
8.如权利要求7所述的空分启动方法，其特征在于，膨胀机进口阀动作关系为：膨胀机进口阀开度-时
间曲线包括六段，其中第一段、第三段及第五段为递增线段，且第一段斜率>
第三段斜率>第五段斜率；第二段、第四段及第六段分别为斜率为0的保持线段。
9.如权利要求7所述的空分启动方法，其特征在于，膨胀机导叶动作关系为：膨胀机导叶开度与膨胀机转速成正比。
10.如权利要求2所述的空分启动方法，其特征在于，当产品纯度合格时，在保证产品压力和流程在允许变化范围之内的同时，执行产品送出阀逐步慢打开和产品放空阀逐步关闭，直至产品放空阀关完流量和压力保持不变时产品送出阀开度也保持不变。
权 利 要 求 书1/1页CN 111829290 A
一种空分启动方法
技术领域
[0001]本发明涉及空气分离技术，尤其涉及一种空分启动方法。
背景技术
[0002]空气分离装置(简称空分)是利用空气中各组分沸点不同，把空气中的各组分气体分离，生产氧气、氮气等气体的工业设备。图1示出一种典型空分系统结构，其基本工作过程为：原料空气(AIR)经过自洁式空气过滤器AF1001过滤掉空气中的灰尘及机械杂质后，通过管道进入空压机AC1001中进行压缩，压缩空气进入预冷机组RU1101中进行洗涤并冷却，冷却后的空气进入纯化系统(由吸附器MS1201A及MS1201B、电加热器EH1201等构成)中进行净化，在吸附掉空气中的水分、二氧化碳及大部分碳氢化合物后分为两部分，其中一小部分作为仪表气及密封气(SEAL GAS)，另一部分进入冷箱F101(由主换热器E1、下塔C1、主冷凝蒸发器K1、上塔C2、过冷器 E2等构成)，利用透平式膨胀机组(由膨胀机ET4101和ET4101、后冷却器WC401和WC451等构成)产生的冷量使之部分液化再进行精馏，分离出的氧气(GOX)和氮气(GN)出冷箱F101后送至用户，污氮气则用作纯化系统的再生气。
[0003]上述空分系统涉及各类仪表、阀门、电机等较多控制对象，它们启动时需要按设定时序动作，一般采用纯手动控制方式或半自动控制方式进行启动。纯手动控制方式完全由多个操作员根据就地显示仪表完成操作，其设备投入成本低，缺点在于：开机调试的时候需要多人参与才能完成，人工成本高；操作准确度和精度降由操作人员的水平决定，不可控因素太多；操作人员的水平直接影响设备启动时间，造成不必要的能源损失；系统启动中，需要人为去现场确认各单机启动条件才能进行下一步的操作，增加现场操作人员调试危险。半自动化控制方式的各种仪表、阀门、电机控制等都由集散控制系统(DCS)完成，操作员在控制室内通过电脑即可完成对整个装置的操作，开机调试仅需要2～3人
参与即可完成，人工成本降低，且设备动作准确度和精度有所提高，缺点在于：无法避免因操作人员的水平问题延长设备启动时间，造成的能源浪费；开机时操作员需要现场确认单机启动条件，无法规避现场操作人员的风险。有鉴于现有空分启动方法存在的不足，有必要就此进行优化设计。
关于母亲节的祝福语发明内容
蛇精男[0004]针对现有技术存在的不足，本发明实施例目的是旨在解决上述技术问题，提出一种高效精准的空分启动方法。
[0005]为解决以上技术问题，本发明实施例提供技术方案具体如下所述：
[0006]一种空分启动方法，包括以下步骤：
[0007]检查启动前空分系统相关设备状态；
[0008]判断启动前空分系统相关设备状态是否满足自动启动条件；
[0009]若是，触发一键启动按钮动作；
[0010]以及，按照预设策略确定的控制时序启动空分系统相关设备。
[0011]较优地，在检查并判断启动前空分系统冷却水、电、仪表气状态满足自动启动条件
时，按下纯化启动按钮，以顺序启动纯化系统、冷箱系统及膨胀机来输出产品。
[0012]较优地，纯化系统在吸附器之一准备就绪、进冷箱阀门关闭且空压机准备就绪时，依次执行空压机启动、空压机压力设定、空压机加载及纯化系统阀门打开的动作。[0013]较优地，纯化系统阀门的动作关系为：纯化系统阀门开度-时间曲线包括四段递增线段，其中第一段斜率>第三段斜率>第四段斜率>第二段斜率。
[0014]较优地，冷箱系统在主冷液位、空气进下塔温度、空气进冷箱CO2纯度及空气进冷箱露点满足设定条件时，执行进冷箱阀门逐步打开的动作。
[0015]较优地，进冷箱系统阀门动作关系为：进冷箱系统阀门开度-时间曲线包括三段递增线段，其中第三段斜率>第一段斜率>第二段斜率。
[0016]较优地，膨胀机在下塔压力正常、膨胀机无报警及膨胀机回流阀全开时，依次执行膨胀机进口阀打开及膨胀机导叶逐步打开的动作。
[0017]较优地，膨胀机进口阀动作关系为：膨胀机进口阀开度-时间曲线包括六段，其中第一段、第三段及第五段为递增线段，且第一段斜率>第三段斜率>第五段斜率；第二段、第四段及第六段分别为斜
率为0的保持线段。
[0018]较优地，膨胀机导叶动作关系为：膨胀机导叶开度与膨胀机转速成正比。[0019]较优地，当产品纯度合格时，在保证产品压力和流程在允许变化范围之内的同时，执行产品送出阀逐步慢打开和产品放空阀逐步关闭，直至产品放空阀关完流量和压力保持不变时产品送出阀开度也保持不变。
[0020]与现有技术相比，本发明实施例空分启动方法通过一键启动就可完成从开机到输出产品一系列的复杂动作，其在启动过程中无需操作员参与，操作效率及精度较高。
附图说明
[0021]图1为典型空分系统结构图；
[0022]图2为本发明实施例空分启动方法流程简图；
[0023]图3为本发明实施例空分系统准备启动条件示意图；
[0024]图4为本发明实施例空分系统一键启动条件示意图；
[0025]图5为本发明实施例空分系统相关设备启动顺序简图；
[0026]图6为本发明实施例空分纯化系统阀的阀门开度-时间曲线图；
[0027]图7为本发明实施例空分进冷箱阀的阀门开度-时间曲线图；
胡可演过的电视剧[0028]图8为本发明实施例空分膨胀机进口阀的阀门开度-时间曲线图；
[0029]图9为本发明实施例空分启动方法架构图；
[0030]图10本发明实施例空分启动方法软件示例图；
[0031]图11-1至图11-10为本发明实施例空分启动方法控制时序详图，其中的前后图之间顺序承接。
[0032]以上附图中，有关附图标记如下所述：
[0033]AF1001-过滤器；AC1001-空压机；RU1001-预冷机；MS1201A/MS1201B分子筛吸附器；EH1201-电加热器；SL1201-污氮放空消音器；ET401/ET402-膨胀机； AF2001-膨胀机风机端过滤器E1-主换热器；E2-过冷器；C1-下塔；K1-主冷凝蒸发器；C2-上塔；WC401/WC451-后冷却器；SL401-氧气消音器；OC1401A/ OC1401B-氧压机；LV101-残液叶蒸发器；ST1401/
ST1402-氧气缓冲罐；BT401- 氮气缓冲罐；SE301-液氮罐；Wi-进水口；Wo-出水口；AIR-空气；GOX-氧气； GN-氮气；SEAL GAS-密封气。
[0034]以上附图中，有关变量及参数含义如下所述：
[0035]PT5001-冷却水管压力；PT2001-仪表气压力；KV1201/KV1203-吸附器A进出口阀门；KV1202、KV1204-吸附器B进出口阀门；
[0036]HV101-进冷箱阀门；
井柏然最新图片[0037]HV1213-纯化系统阀门；
[0038]RS_1001-空压机允许启动；
[0039]HO_1001-空压机启动；
[0040]SP_1001-空压机出口压力；
[0041]SO_1001-空压机出口；PT2003-膨胀机A出口压力；PT2004-膨胀机B出口压力；[0042]HN1215-纯化系统阀门；
[0043]SV1202-露点仪状态；
[0044]HC1213.MODE-纯化系统阀门工作模式；DHC1213.SV-纯化系统阀门目标开度；DHC1213.MV-
纯化系统阀门每分钟开度；
[0045]FI1201.PV-污氮气流量设定；PCV1212.PV-污氮气压力设定；
[0046]PPU SEQ START-纯化系统顺控启动；
[0047]PIO101.MO DE-阀门PID工作模式；PCV1212.MO DE-污氮气阀门工作模式；FICAS1201.SV-污氮气流量PID设定值；PICA1212.SV-污氮气压力PID设定值；
[0048]SP1001.MODE-空压机压力设定模式；SP1001.SV-空压机压力设定值； SP1001.RP-空压机压力设定每分钟增加值；
[0049]SV1201.2-纯化系统电磁阀2#；SV1201.3-纯化系统电磁阀3#；SV1201.3-纯化系统电磁阀1#。
[0050]Cold box Auto Start-冷箱开始启动；
[0051]AL1201.PV-纯化后空气CO2纯度；AL1202.PV-纯化后空气CO2露点； ZSL101-进冷箱阀关闭；
[0052]HV101.MV-进冷箱阀阀门开度；
[0053]PI1-下塔压力；PT101-冷箱进口压力；
[0054]HV101.MV--进冷箱阀阀门开度；PCV105B.SV-氮气送出阀阀门开度； FCV102B.SV-氧气送出阀阀门开度；
[0055]HV1215.MV-纯化系统阀门开度；
[0056]HV401A.MV-膨胀机A#进口阀开度；HV401B.MV-膨胀机B#进口阀开度；
[0057]ST401A--膨胀机A#转速；ST401B--膨胀机B#转速；
[0058]LI1-下塔液位；
[0059]LCV1-下塔阀门；LCV1.SP-下塔阀门开度设定值；LCV1.PV-下塔阀门开度设定值；[0060]TIME.SET-延时设定值；
[0061]LCV1.SP-下塔阀门开度设定值；LCV1.MODE-下塔阀门工作模式；
[0062]PI1-下塔压力；
[0063]HV2.MV-上塔阀门开度；
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