[发明专利]一种冷箱自适应控制装置和控制方法

权利要求书

1.一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体（10）和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，其特征在于，所述控制装置还包括产出管路系统（20）、气相管路系统（30）、液相管路系统（50）以及混合管路系统（40），所述产出管路系统（20）包括依次连通的原料输入管路（21）、天然气换热器（22）以及天然气输出管路（23），所述气相管路系统（30）包括依次连通的气相输入管路（31）、气相换热器（32）以及气相输出管路（33），所述液相管路系统（50）包括依次连通的液相输入管路（51）、液相换热器（52）以及液相输出管路（53），所述混合管路系统（40）包括混合换热器（41）以及混合输出管路（42），所述气相输出管路（33）的出口以及液相输出管路（53）的出口均与混合换热器（41）的进口连通，所述压缩机包括冷剂入口、液相出口以及气相出口，所述混合输出管路（42）的出口与冷剂入口连通，所述液相出口与液相输入管路（51）连通，所述气相出口与气相输入管路（31）连通；

所述天然气输出管路（23）上设置有用于测量流量的天然气产出流量计（26）、用于测量温度的天然气产出温度计（25）以及用于控制流量的天然气产出控制阀（24）；

所述液相输出管路（53）上设置有用于控制液相冷剂流量的液相控制阀（54）；

天然气原料由原料输入管路（21）进入，在天然气换热器（22）内获得冷能成为液化天然气，并由天然气输出管路（23）流出；

所述冷箱由冷剂入口获得冷剂，将冷剂压缩为气相冷剂和液相冷剂，将气相冷剂送入气相出口并流入气相输入管路（31），将液相冷剂送入液相冷剂出口并流入液相输入管路（51）；

所述气相输入管路（31）内的气相冷剂流入气相换热器（32）且为天然气换热器提供冷能，并由气相输出管路（33）流入混合换热器（41）；所述液相输入管路（51）内的液相冷剂流入液相换热器（52）且为天然气换热器提供冷能，并由液相输出管路（53）流入混合换热器（41），所述液相冷剂和气相冷剂在混合换热器内混合且为天然气换热器（22）提供冷能。

2.根据权利要求1所述的冷箱自适应控制装置，其特征在于：所述天然气换热器（22）、气相换热器（32）、液相换热器（52）以及混合换热器（41）设置在冷箱本体内，所述冷箱还包括用于测量冷箱本体内中温段温度的第一温度测量装置（11），以及用于测量低温段温度的第二温度测量装置（12）。

3.根据权利要求1所述的冷箱自适应控制装置，其特征在于：所述气相输入管路上设置有用于测量气相冷剂流量的气相输入流量计（34）、用于测量气相冷剂压力的气相输入压力计（35）以及用于测量气相冷剂温度的气相输入温度计（36）；所述气相输出管路（33）上设置有用于控制气相冷剂流量的气相控制阀（37）。

4.根据权利要求1所述的冷箱自适应控制装置，其特征在于：所述混合输出管路上设置有混合输出流量计（44）以及混合输出压力计（44）。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的冷箱自适应控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：开启压缩机为冷箱本体输送冷剂，向原料输入管路内输送天然气原料；

步骤二：通过天然气产出温度计测量液化天然气实际温度，并与液化天然气预设温度做差得到温度差值，并根据温度差值对液相控制阀的开度进行PID调节；

步骤三：通过天然气产出流量计测量液化天然气实际流量，并与液化天然气预设流量做差得到流量差值，并根据流量差值对天然气产出控制阀的开度进行PID调节。