戊烷应用系统和控制方法与流程

1.本发明涉及戊烷应用技术领域，尤其涉及一种戊烷应用系统和控制方法。


背景技术：

2.戊烷是一种具有高燃烧值且价格相对低廉的炼油副产品，现今已经有企业尝试将其应用于厚钢板的切割，用以取代天然气或者乙炔。目前的通用做法是将戊烷储存在小型气化罐中，割炬燃气接口连接气化罐。一方面，当高压氧气在流经割炬时产生负压效应会降低戊烷的气化温度，另一方面布置在戊烷气化罐中的电加热装置对戊烷进行加热，两者共同作用使戊烷不断气化，以此保障气化戊烷的不间断供应。
3.小型气化罐容量小，需要频繁送去充气站充装戊烷液体，不利于生产的连续，会降低切割效率和质量。而且由于戊烷为易燃易爆物品，采用电加热使戊烷气化的方式安全性不高。
4.因此，需要一种戊烷应用系统和控制方法来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种戊烷应用系统和控制方法，能够保证生产的连续性，从而保证切割效率，而且提升戊烷气化的安全性。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.戊烷应用系统，包括：
8.戊烷储存罐，所述戊烷储存罐用于储存液态戊烷；
9.供液组件，所述供液组件与所述戊烷储存罐连通；
10.气化器，所述气化器与所述供液组件连通，所述供液组件能够将所述戊烷储存罐中的液态戊烷输送到气化器中；
11.加热组件，包括相互连通的加热介质进入管路和加热介质排出管路，所述加热介质进入管路和加热介质排出管路均设置在所述气化器上，用于通过加热介质对所述气化器进行加热，所述加热介质管路上设置有电控节流阀；
12.压力传感器，所述压力传感器设置在所述气化器上，且所述压力传感器与所述电控节流阀电连接，所述压力传感器能够根据所述气化器中气体的压力控制所述电控节流阀的开度。
13.进一步地，所述供液组件包括相互连通的供气开关阀和泵，所述供气开关阀与所述戊烷储存罐连通，所述泵与所述气化器连通。
14.进一步地，所述泵与所述气化器之间设置有相互连通的进气开关阀和进气电控开关阀，所述进气开关阀与所述泵连通，所述进气电控开关阀与所述气化器连通。
15.进一步地，所述进气开关阀与所述泵之间设置有第一单向阀，所述第一单向阀的进口与所述泵连通，所述第一单向阀的出口与所述进气开关阀连通。
16.进一步地，还包括废气吹扫装置，所述废气吹扫装置包括废气吹扫组件和废气回
收管路，所述废气吹扫组件与所述气化器连通，所述废气回收管路的一端与所述气化器连通，所述废气回收管路的另一端与所述戊烷储存罐连通。
17.进一步地，所述废气吹扫组件包括依次连通的氮气储罐、吹扫开关阀和吹扫电控开关阀，所述吹扫电控开关阀与所述气化器连通。
18.进一步地，所述废气回收管路上设置有回收电控开关阀和第二单向阀，所述回收电控开关阀与所述气化器连通，所述第二单向阀的进口与所述回收电控开关阀连通，所述第二单向阀的出口与所述戊烷储存罐连通。
19.进一步地，所述戊烷储存罐上设置有安全阀、排气电控开关阀和液位计。
20.进一步地，所述戊烷储存罐上设置有加注管，所述加注管上设置有加注开关阀。
21.控制方法，用于对如上所述的戊烷应用系统进行控制，包括如下步骤：
22.s1、关闭气化器；
23.s2、启动供液组件，所述供液组件将所述戊烷储存罐中的液态戊烷充入到所述气化器中；
24.s3、启动加热组件，加热介质进入管路对所述气化器进行加热，使得液态戊烷气化；
25.s4、压力传感器实时监控所述气化器中气体的压力，当气体压力达到设定值后，所述气化器打开进行供气；当所述气体压力小于所述设定值时，所述压力传感器控制所述电控节流阀的开度变大以加速液态戊烷的气化；当所述气体压力超过所述设定值，所述压力传感器控制所述电控节流阀的开度变小以减缓液态戊烷的气化。
26.本发明的有益效果：
27.本发明所提供的一种戊烷应用系统，利用戊烷储存罐能够存储大量的液态戊烷，保证戊烷的充足供应，供液组件与戊烷储存罐以及气化器连通，能够将液态戊烷供应到气化器中，在气化器上设置有加热介质进入管路和加热介质排出管路，能够对气化器进行加热，使得液态戊烷能够气化；利用压力传感器对气化器的气体压力进行检测，并根据气体压力控制加热介质管路上的电控节流阀的开度，从而到达调节气化器中气体压力的目的。通过采用加热介质进入管路和加热介质排出管路利用循环的加热介质与气化器进行热量交换，从而对气化器进行有效加热，避免采用电加热的方式对气化器进行加热，而且通过压力传感器与电控节流阀配合，保证戊烷气化的安全性，消除安全隐患；采用戊烷储存罐存储大量的液态戊烷，气化器直接通过供液组件进行供给，能够保证生产的连续性，从而保证切割效率。
28.本发明所提供的一种控制方法，用于对如上所述的戊烷应用系统进行控制，能够保证生产的连续性，从而保证切割效率，而且提升戊烷气化的安全性。
附图说明
29.图1是本发明一种戊烷应用系统的原理图。
30.图中：
31.1、戊烷储存罐；11、安全阀；12、液位计；13、排气电控开关阀；14、加注开关阀；2、供液组件；21、供气开关阀；22、泵；23、第一单向阀；3、气化器；31、进气开关阀；32、进气电控开关阀；33、切断阀；34、压力传感器；4、加热组件；41、加热介质进入管路；411、电控节流阀；
412、第一开关阀；42、加热介质排出管路；421、第二开关阀；5、废气吹扫组件；51、氮气储罐；52、吹扫开关阀；53、吹扫电控开关阀；6、废气回收管路；61、回收电控开关阀；62、第二单向阀；7、割炬；8、补气管路；81、补气开关阀；82、补气电控开关阀；83、第三单向阀。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在利用戊烷对后钢板进行切割的过程中，为了能够保证生产的连续性，从而保证切割效率，而且提升戊烷气化的安全性，如图1所示，本发明提供一种戊烷应用系统。戊烷应用系统包括戊烷储存罐1、供液组件2、气化器3、加热组件4和压力传感器34。
36.其中，戊烷储存罐1用于储存液态戊烷；供液组件2与戊烷储存罐1连通；气化器3与供液组件2连通，供液组件2能够将戊烷储存罐1中的液态戊烷输送到气化器3中。加热组件4包括相互连通的加热介质进入管路41和加热介质排出管路42，加热介质进入管路41和加热介质排出管路42均设置在气化器3上，加热介质通过热交换的方式对气化器3进行加热，加热介质管路上设置有电控节流阀411。压力传感器34设置在气化器3上，且压力传感器34与电控节流阀411电连接，压力传感器34能够根据气化器3中气体的压力控制电控节流阀411的开度。
37.通过采用加热介质进入管路41和加热介质排出管路42利用循环的加热介质与气化器3进行热量交换，从而对气化器3进行有效加热，避免采用电加热的方式对气化器3进行加热，而且通过压力传感器34与电控节流阀411配合，保证戊烷气化的安全性，消除安全隐患；采用戊烷储存罐1存储大量的液态戊烷，气化器3直接通过供液组件2进行供给，能够保证生产的连续性，从而保证切割效率。
38.进一步地，供液组件2包括相互连通的供气开关阀21和泵22，供气开关阀21与戊烷储存罐1连通，泵22与气化器3连通。通过设置供气开关阀21，在需要使用时，打开供气开关阀21，在使用结束后，关闭供气开关阀21，能够保证供气的安全性。通过采用泵22对气化器3进行供给，能够保证液态戊烷源源不断地进入到气化器3中。
39.进一步地，泵22与气化器3之间设置有相互连通的进气开关阀31和进气电控开关
阀32，进气开关阀31与泵22连通，进气电控开关阀32与气化器3连通。在使用戊烷气体时，进气开关阀31处于常开的状态，进气电控开关阀32根据实际的需要控制开启或者关闭。当进气电控开关阀32出现故障或者需要进行检修时，检修人员手动关闭进气开关阀31即可。
40.进一步地，进气开关阀31与泵22之间设置有第一单向阀23，第一单向阀23的进口与泵22连通，第一单向阀23的出口与进气开关阀31连通。通过设置第一单向阀23，保证戊烷储存罐1中的液态戊烷单向流到气化器3中，而不会出现倒流的现象，从而保证戊烷供应。
41.进一步地，戊烷应用系统还包括废气吹扫装置，废气吹扫装置包括废气吹扫组件5和废气回收管路6，废气吹扫组件5与气化器3连通，废气回收管路6的一端与气化器3连通，废气回收管路6的另一端与戊烷储存罐1连通。当戊烷应用系统长期处于不运行的状态或者需要对戊烷应用系统进行检修时，打开废气吹扫组件5和废气回收管路6，将气化器3和管路中的戊烷吹入到戊烷储存罐1中进行回收。
42.进一步地，废气吹扫组件5包括依次连通的氮气储罐51、吹扫开关阀52和吹扫电控开关阀53，吹扫电控开关阀53与气化器3连通。具体地，在氮气储罐51中存储有高压的氮气，当需要进行废气吹扫时，打开吹扫开关阀52和吹扫电控开关阀53，使得高压的氮气吹入到气化器3中，并通过废气回收管路6进行回收。由于氮气是惰性气体，能够在后续检修中，避免出现安全事故。
43.进一步地，废气回收管路6上设置有回收电控开关阀61和第二单向阀62，回收电控开关阀61与气化器3连通，第二单向阀62的进口与回收电控开关阀61连通，第二单向阀62的出口与戊烷储存罐1连通。在进行回收时打开回收电控开关阀61，氮气推动残留在气化器3中的戊烷通过回收电控开关阀61和第二单向阀62进入到戊烷储存罐1中进行回收。通过设置回收电控开关阀61和第二单向阀62，能够防止气化器3中的戊烷通过废气回收管路6倒流到戊烷储存罐1中。
44.进一步地，在戊烷液体泵入到气化器的过程中，为了保证戊烷储存罐中的气压稳定，在戊烷储存罐与氮气储罐51之间设置有补气管路8，补气管路8的一端与戊烷储存罐1连通，补气管路8的另一端与氮气储罐51连通。在补气管路8上设置有补气开关阀81、补气电控开关阀82和第三单向阀83。补气开关阀81处于常开状态。在戊烷液体泵入到气化器3的同时，打开补气电控开关阀82，氮气通过氮气储罐51单向进入到戊烷储存罐1中，使得戊烷储存罐1中的气体压力保持稳定，便于戊烷液体顺利泵出，而且利用氮气具有惰性对戊烷储存罐1进行保护。
45.进一步地，戊烷储存罐1上设置有安全阀11、排气电控开关阀13和液位计12。当戊烷储存罐1的压力大于设定压力后，安全阀11自动打开向外释放气体，从而降低压力，保证戊烷储存罐1的安全性，通过设置排气电控开关阀13，能够在需要时，将戊烷储存罐1中的气体排出；通过设置液位计12能够实时显示戊烷储存罐1中的戊烷的量，便于人员及时了解，在戊烷的量不足时，及时进行补充。
46.进一步地，戊烷储存罐1上固定设置有加注管，加注管上设置有加注开关阀14。通过上述设置，便于加注戊烷。
47.进一步地，在加热介质进入管路41上设置有第一开关阀412，在加热介质排出管路42设置有第二开关阀421，通过控制第一开关阀412和第二开关阀421的开启与关闭，达到控制加热介质流通的目的。
48.进一步地，可以根据车间的大小和实际的需要间隔布置多个气化器3，多个气化器3均与供液组件2连通。通过设置多个气化器3能够满足多个工位的使用需要。
49.进一步地，在气化器3的出气口处设置有切断阀33，切断阀33通过电加热恒温胶管与切割用的割炬7连通，在使用时，将氧气管同时接到割炬7上，开启割炬7后，能够对钢板进行切割。
50.本实施例还提供了一种控制方法，用于对如上的戊烷应用系统进行控制，包括如下步骤：
51.s1、关闭气化器3；
52.s2、启动供液组件2，供液组件2将戊烷储存罐1中的液态戊烷充入到气化器3中；
53.s3、启动加热组件4，加热介质进入管路41对气化器3进行加热，使得液态戊烷气化；
54.s4、压力传感器34实时监控气化器3中气体的压力，当气体压力达到设定值后，气化器3打开进行供气；当气体压力小于设定值时，压力传感器34控制电控节流阀411的开度变大以加速液态戊烷的气化；当气体压力超过设定值，压力传感器34控制电控节流阀411的开度变小以减缓液态戊烷的气化。
55.具体地，在割炬7进行切割后，气化器3中的气体压力会下降，此时电控节流阀411开度增加，流入气化器3中的换热介质增加，戊烷气化速度加快，这样可以始终保持气化器3中戊烷气体压力恒定。当气化器3中的戊烷液位下降到设置值时，供液组件2会自动对其进行液体戊烷加注。
56.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.戊烷应用系统，其特征在于，包括：戊烷储存罐(1)，所述戊烷储存罐(1)用于储存液态戊烷；供液组件(2)，所述供液组件(2)与所述戊烷储存罐(1)连通；气化器(3)，所述气化器(3)与所述供液组件(2)连通，所述供液组件(2)能够将所述戊烷储存罐(1)中的液态戊烷输送到气化器(3)中；加热组件(4)，包括相互连通的加热介质进入管路(41)和加热介质排出管路(42)，所述加热介质进入管路(41)和加热介质排出管路(42)均设置在所述气化器(3)上，用于通过加热介质对所述气化器(3)进行加热，所述加热介质管路上设置有电控节流阀(411)；压力传感器(34)，所述压力传感器(34)设置在所述气化器(3)上，且所述压力传感器(34)与所述电控节流阀(411)电连接，所述压力传感器(34)能够根据所述气化器(3)中气体的压力控制所述电控节流阀(411)的开度。2.根据权利要求1所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述供液组件(2)包括相互连通的供气开关阀(21)和泵(22)，所述供气开关阀(21)与所述戊烷储存罐(1)连通，所述泵(22)与所述气化器(3)连通。3.根据权利要求2所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述泵(22)与所述气化器(3)之间设置有相互连通的进气开关阀(31)和进气电控开关阀(32)，所述进气开关阀(31)与所述泵(22)连通，所述进气电控开关阀(32)与所述气化器(3)连通。4.根据权利要求3所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述进气开关阀(31)与所述泵(22)之间设置有第一单向阀(23)，所述第一单向阀(23)的进口与所述泵(22)连通，所述第一单向阀(23)的出口与所述进气开关阀(31)连通。5.根据权利要求1所述的戊烷应用系统，其特征在于，还包括废气吹扫装置，所述废气吹扫装置包括废气吹扫组件(5)和废气回收管路(6)，所述废气吹扫组件(5)与所述气化器(3)连通，所述废气回收管路(6)的一端与所述气化器(3)连通，所述废气回收管路(6)的另一端与所述戊烷储存罐(1)连通。6.根据权利要求5所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述废气吹扫组件(5)包括依次连通的氮气储罐(51)、吹扫开关阀(52)和吹扫电控开关阀(53)，所述吹扫电控开关阀(53)与所述气化器(3)连通。7.根据权利要求5所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述废气回收管路(6)上设置有回收电控开关阀(61)和第二单向阀(62)，所述回收电控开关阀(61)与所述气化器(3)连通，所述第二单向阀(62)的进口与所述回收电控开关阀(61)连通，所述第二单向阀(62)的出口与所述戊烷储存罐(1)连通。8.根据权利要求1所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述戊烷储存罐(1)上设置有安全阀(11)、排气电控开关阀(13)和液位计(12)。9.根据权利要求1所述的戊烷应用系统，其特征在于，所述戊烷储存罐(1)上设置有加注管，所述加注管上设置有加注开关阀(14)。10.控制方法，其特征在于，用于对如权利要求1-9任一项所述的戊烷应用系统进行控制，包括如下步骤：s1、关闭气化器(3)；s2、启动供液组件(2)，所述供液组件(2)将所述戊烷储存罐(1)中的液态戊烷充入到所
述气化器(3)中；s3、启动加热组件(4)，加热介质进入管路(41)对所述气化器(3)进行加热，使得液态戊烷气化；s4、压力传感器(34)实时监控所述气化器(3)中气体的压力，当气体压力达到设定值后，所述气化器(3)打开进行供气；当所述气体压力小于所述设定值时，所述压力传感器(34)控制所述电控节流阀(411)的开度变大以加速液态戊烷的气化；当所述气体压力超过所述设定值，所述压力传感器(34)控制所述电控节流阀(411)的开度变小以减缓液态戊烷的气化。

技术总结
本发明涉及戊烷应用技术领域，尤其涉及一种戊烷应用系统和控制方法，戊烷应用系统包括戊烷储存罐，所述戊烷储存罐用于储存液态戊烷；供液组件，所述供液组件与所述戊烷储存罐连通；气化器，所述气化器与所述供液组件连通，所述供液组件能够将所述戊烷储存罐中的液态戊烷输送到气化器中；加热组件，包括相互连通的加热介质进入管路和加热介质排出管路，所述加热介质进入管路和加热介质排出管路均设置在所述气化器上；压力传感器，所述压力传感器设置在所述气化器上，且所述压力传感器与所述电控节流阀电连接。本发明能够保证生产的连续性，从而保证切割效率，而且提升戊烷气化的安全性。全性。全性。


技术研发人员：陈忠前 潘玉祥 盛少琴 赵刚 何志敏 张洪伟
受保护的技术使用者：广东广船国际海洋科技研究院有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25